Перевод с английского
Э. С. ВОРОНИНА и В. С. СОЛОМАТИНА
Под редакцией
Ю. А. ИЛЬИНСКОГО
С предисловием
чл.-корр. АН СССР Р. В. ХОХЛОВА
**
АННОТАЦИЯ
Предлагаемая вниманию читателей книга известных американских физиков Р. Пантела и Г. Путхофа — это по существу фундаментальный учебник монографического характера, общность изложения материала в котором позволит ему надолго сохранить актуальность. Для книги характерен единый, последовательный подход к множеству проблем, включая последние достижения, относящиеся к нелинейной оптике, полупроводниковым лазерам, а также изучению процессов взаимодействия излучения с веществом.
По уровню изложения и охваченному материалу книга представляет интерес для широкого круга физиков и инженеров, связанных с исследованиями и практическими разработками в области квантовой электроники, и, несомненно, будет полезна и необходима студентам старших курсов, аспирантам и преподавателям физико-технических вузов и университетов.
***
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к русскому изданию
Предисловие 7
Обозначения 11
Глава 1. Квантовая теория 15
§ 1. Введение . 15
§ 2. Некоторые основные понятия 16
§ 3. Некоторые свойства операторов 19
§ 4. Оператор плотности 21
Литература . 33
Задачи 33
Глава 2. Дипольные переходы 36
§ 1. Введение 36
§ 2. Гамильтониан атома в электромагнитном поле 36
§ 3. Матричные элементы и понятие четности 42
§ 4. Уравнения движения для электрического дипольного перехода . 47
§ 5. Уравнения движения для магнитной дипольной системы, имеющей спин 60
Литература .70
Задачи 70
Глава 3. Резонансные процессы 74
§ 1. Введение 74
§ 2. Электрический дипольный переход в стационарном состоянии; поглощение, дисперсия и насыщение 75
§ 3. Тензорные свойства восприимчивости 97
§ 4. Нестационарные процессы для электрического дипольного перехода. Система амплитудных уравнений и кинетические уравнения . 106
§ 5. Парамагнитный резонанс 117
Литература 120
Задачи 120
Глава 4. Лазеры 124
§ 1. Введение 124
§ 2. Инверсия населенностей 125
§ 3. Порог генерации 130
§ 4. Выходная мощность в стационарном режиме 136
§ 5. Нестационарные процессы 137
§ 6. Модуляция добротности 142
§ 7. Четырехуровневый лазер 146
§ 8. Гелий-неоновый газовый лазер ' 147
Литература 153
Задачи 154
Глава 5. Нелинейные эффекты в квантованных средах 158
§ 1. Введение 158
§ 2. Четность и вероятности переходов 161
§ 3. Сечения рассеяния для процессов многофотонного поглощения 171
§ 4. Генерация гармоник 173
§ 5. Штарковское смещение 179
§ 6. Вынужденное рамановское рассеяние 181
Литература . , . 184
Задачи 185
Глава 6. Квантование поля , 187
§ 1. Введение 187
§ 2. Квантование полей в резонаторе 188
§ 3. Квантование плоских волн 199
§ 4. Взаимодействие излучения с веществом в случае, когда поле и среда квантуются 202
Литература 220
Задачи . 220
Глава 7. Взаимодействие излучения с фононами 223
§ 1. Введение 223
§ 2. Колебания кристаллической решетки 224
§ 3. Квантование колебаний решетки 232
§ 4. Сохранение энергии и импульса в процессах с участием фононов 242
§ 5. Инфракрасные свойства оптических фононов 250
§ 6. Эффект Рамана 260
§ 7. Эффект Бриллюэна 278
Литература . 297
Задачи 299
Глава 8. Электроны в кристаллах 303
§ 1. Введение 303
§ 2. Электроны в кристаллах в отсутствие внешнего поля .... 303
§ 3. Внутризонные эффекты 317
§ 4. Межзонные эффекты 332
§ 5. Фотопроводимость 345
§ 6. Полупроводниковые инжекционные лазеры 349
Литература 355
Задачи 356
Приложение 1. Влияние Жг на рц 358
Приложение 2. Скорости переходов при равновесии 359
Приложение 3. Доказательство вещественности произведения 360
Приложение 4. Поправочный коэффициент Лоренца для локального поля 361
Приложение 5. Соотношения Крамерса — Кронига 364
Приложение 6. Усреднение по ориентациям 365
Приложение 7. Вывод кинетического уравнения для фотонов 366
Приложение 8. Вещества, в которых наблюдается вынужденное рамановское рассеяние 369
Приложение 9. Соотношение между поляризуемостью и смещением . . 371
Приложение 10. Выражение для <Рк через а»81 373
Приложение 11. Вычисление интегралов в уравнении (8. 54) 375
Приложение 12. Вывод соотношения (дЕ/дка)2= (2Ъ2/Зта)Е 376
Приложение 13. Вывод выражения (8.99) из (8.98) 377
Предметный указатель 379
